Obnovitelné systémy větrné energie a studeného klimatu
Zanechat vzkaz
Větrné turbíny, které pracují v arktických a alpských oblastech, vyrábějí čistou elektřinu, i když jsou podmínky pro jiné typy zařízení špatné. Ohřívače kazet jsou pro tyto systémy docela důležité, protože dělají důležité věci, jako je odmrazování lopatek{1}} a mazání převodovek. Specializovaná topná tělesa pro studené-počasí jsou nyní velkým byznysem v odvětví obnovitelné energie.
Systémy vyhřívání lopatek zabraňují hromadění ledu, který narušuje aerodynamiku a vytváří nebezpečné-nebezpečí ledu. Velké turbíny mají obvykle ve svých kompozitních lopatkách zabudované odporové topné články. Menší turbíny a modernizované turbíny používají topné patrony v topných prstencích kořene lopatek. Tyto ohřívače musí být schopny zvládnout velké množství vibrací, teplotních změn od -40 stupňů do +80 stupňů a UV záření, ozónu a solné mlhy v pobřežních oblastech. Každá lopatka potřebuje hodně energie-desítky kilowattů – takže je potřeba silná elektrická připojení a řízení zátěže, aby nedošlo k ovlivnění sítě, když se ohřívače spouští ve stejnou dobu.
Vyhřívání převodovky a generátoru udržuje olej dostatečně hustý pro studený start. V převodovkách větrných turbín jsou stovky litrů syntetického oleje. Když teplota klesne na -40 stupňů, olej téměř ztuhne. Ohřívače patron v jímce převodovky a ložiskových skříních ohřívají olej dříve, než se turbína začne otáčet. Topný systém musí pracovat s logikou řízení turbíny. Pokus o otočení studené turbíny může poškodit ložiska a ozubená kola, i když je olej zahřátý. Pokročilé systémy využívají několik teplotních senzorů a stupňovité vytápění, aby bylo zajištěno, že zahřívání je rovnoměrné.
Pro systémy skladování baterií v chladném podnebí je nutný tepelný management, aby byly bezpečné a dobře fungovaly. Když lithium-iontové baterie zamrznou, rychle ztrácejí kapacitu a mohou být zničeny nabíjením. Pro nejlepší výkon a nejdelší životnost udržují topné patrony v pouzdrech baterie teplotu mezi 10 a 25 stupni Celsia. Topný systém musí být-bezpečný, protože příliš horké baterie mohou způsobit únik tepla, což může mít hrozné následky. Důležitými bezpečnostními funkcemi jsou redundantní monitorování teploty, regulátory vysokých{8}}limitů a detekce chyb ohřívače.
Ohřívače kazet udržují akční členy v odezvách v hydraulických systémech řízení sklonu. Aby bylo možné získat co nejvíce energie z větru, lopatky turbíny mění svůj sklon. Aby se lopatky netočily v silných poryvech, opeřují se. Studená hydraulická kapalina nefunguje tak rychle, což ztěžuje její ovládání a může vést k nebezpečným situacím s překročením rychlosti. Ohřívače v hydraulických nádržích a ohřívače potrubí podél exponovaných potrubí udržují viskozitu kapaliny stejnou. Tyto systémy obvykle běží na 48 V DC, aby mohly pracovat se systémy turbínových baterií, a proto potřebují ohřívače kazet, které jsou vyrobeny pro práci s nízkým napětím.
Vyhřívání pro transformátory a výkonovou elektroniku chrání před vlhkostí a zajišťuje hladký chod. Transformátory a invertorové skříně, které jsou instalovány na podložkách, mají jemnou elektroniku, která přestane fungovat, když zchladnou nebo navlhnou. Ohřívače patron s konvekčními žebry nebo nuceným oběhem-ventilátoru udržují vnitřní teplotu nad rosným bodem, což zastavuje kondenzaci, která může způsobit zkraty a korozi. Ohřívače jsou většinou řízeny termostatem, který je zapne, až když venkovní teplota klesne pod určitý bod. Tím se šetří elektřina.
Řídicí systém a ohřev anemometru zajišťují, že turbína funguje a že je vždy kontrolována bezpečnost. Tvorba ledu na senzorech větru může poskytovat nesprávné údaje, které mohou vypnout turbíny, když to není nutné, nebo, což je horší, nechat je běžet v nebezpečných podmínkách. Ohřívače patron v pouzdrech senzorů a vzorkovacích vedeních udržují průchody vzduchu volné, takže měření jsou přesná. Tyto ohřívače obvykle nespotřebovávají velký výkon (50–200 W), ale jsou velmi důležité pro udržení chodu turbín. Problémy se senzory jsou jedním z hlavních důvodů, proč se větrné elektrárny v chladném podnebí musí v zimě vypínat.
Vytápění věže a základů řeší problémy s nahromaděním ledu a permafrostu. V oblastech s permafrostem může teplo základů roztavit půdu, která podporuje strukturu, což může způsobit její usazení. Na druhé straně led, který se tvoří na plošinách věží a žebřících, je pro pracovníky údržby nebezpečný. Ohřívače kazet v drenážních systémech základů a v systémech{3}}odmrazování plošin se o tato rizika postarají. Aby byla konstrukce stabilní, je třeba pečlivě udržovat vytápění základů, aby nespotřebovávalo příliš mnoho energie nebo nemělo negativní vliv na životní prostředí, když bude země tát.
